Цаасан аяга үйлдвэрлэх машинийн үүрэг нь тэсвэртэй хоолны савалгаанд

Цаасан аяганы орчин үеийн нөлөө: Амьдралын мөчлөгийн үүднээс Цаасан аяга үйлдвэрлэх машин

Хоолны цаасан аяганы амьдралын мөчлөгийн шинжилгээ ба тэдгээрийн нүүрстөрөгчийн хийн хаягдал

Бүтээгдэхүүний бүх мөчлөгийг авч үзэхэд өнгөрсөн жил Environmental Pollution сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар харахад цаасан аяга нь пластик аягатай харьцуулахад үйлдвэрлэлийн үед 25-40 хувийн бага хүйтэн орны хий гаргадаг. Гэсэн хэдий ч зөвхөн үйлдвэрлэлээс илүү их зүйлийг харгалзах шаардлагатай. Эхний эд материалыг олборлох, боловсруулах, ашиглах, цааш нь хаягдалд хаях хүртэлх бүх процессыг харвал нэг цаасан аяга бүрт дунджаар 1.5 литр ус шаардагддаг. Мөн аяга тус бүрт 12-20 грамм модны пульс шаардагдана. Энэ нь жилд дунджаар 4.2 сая гектар ойг хайргадаж байгаатай холбоотой бөгөөд 2024 оны Emerald Innovations-ийн судалгаанд ийнхүү дурдсан байдаг. Иймээс анхначаасаа цаасан аяга илүү сайн мэт санагдаж болох ч том картинаас харвал өөр нэгэн түүхийг хэлж байна.

Цаасан аяганы үйлдвэрлэлийн процесс ба нөөцийн хэрэглээ

Орчин үеийн цаасан аяганы үйлдвэрлэл нь пульс болгох, хэлбэржүүлэх, политетраэтиленээр бүрэх зэрэг энергийн хувьд их хэрэглээтэй алхамуудыг багтаана. Цаасан хавтангийн тонн тус бүрт 5,000—7,000 кВтц энергийн хэмжээ , энэ нь 450 гэр бүлийн өдрийн цахилгааны хэрэгцээг хангахтай эквивалент юм. Усны ашиглалт нь ядуурлын бүсэд байрлах үйлдвэрлэлийн төвүүдийн хувьд чухал асуудал болон үлдэж байна. үйлдвэрлэлийн төвүүдийн 85% усны хомсдолтой бүсэд байрладаг (Global Packaging Report, 2023).

Цаасан ба шилжмэл сав баглаа боодлын харьцуулалттай нүүрстөрөгчийн хийн нөлөө

Шилжмэл аягануудыг үйлдвэрлэхэд шаардагдах энерги нь 50%-иар бага байдаг ч гэсэн микроскоптой бохирдлоос болон 450 жилийн задралын хугацаанаас үүдэн ашиглаж дууссаны дараах нөлөө нь 6 дахин их байдаг. Цаасан аяга нэгжидээ 0.09 кг CO₂ гаргадаг бол 0.12 кг CO₂ шилжмэл аяга гаргадаг боловч эдгээр зөрүү нь дахин боловсруулах үр дүнтэй байдлыг тооцоход багасдаг ( Амьдралын мөчлөгийн үнэлгээний зааварчилгаа, 2024 ).

Нэг удаа хэрэглэгдэх аяганаас гарах хог хаяг, цэвэрлэх асуудлууд

Дээш 500 тэрбум нэг удаа хэрэглэгдэх аяга жил бүр дэлхийн хэмжээнд хогийн илүүдэлд орж байгаа бөгөөд полиэтилен давхаргатай байдлаас үүдэн зөвхөн 9% нь дахин боловсруулагдаж байна. Энэ нь нийслэл хотуудад $740 мянга 10 мянга хүнтэй тооцоход (Хог хаягийн менежментийн хяналт, 2024). Шимтгэл болох орлох материал хогийн илүүдлийн хэмжээг 60%-иар бууруулдаг ч ийм материалд зориулсан үйлдвэрийн шимтгэл болгох байгууламжийн дутагдалтай байдлаас үүдэн хэрэглээ нь хязгаарлагдмал байна.

Хэрхэн Цаасан аяга үйлдвэрлэх машинууд Үр дүнтэй үйлдвэрлэлээр орчныг хамгаалах нөлөөг бууруулах

Орчин үеийн материалын үр ашгийг сайжруулах Цаасан аяга үйлдвэрлэх машин Зохион бүтээл

Сүүлийн үеийн цаасан аяга үйлдвэрлэх машинууд нь цаасны хавтанг ойролцоогоор 0.2 мм-ийн маш нарийн нарийвчлалтайгаар жагсаах, серво удирдлагатай хооллох системтэй ирдэг бөгөөд энэ нь хуучин гар арга замаас ойролцоогоор 18% их материал алдагдахаас сэргийлдэг. Оюунлаг байршуулах программ нь хуудас материал ашиглалтыг хамгийн их байлгахад тусалдаг бөгөөд нарийн хиймэл загварууд нь хананд нь тогтвортой аяга үүсгэдэг тул гажигдлын шалтгаанаар хаягдах аяганы тоо ойролцоогоор 15%-иар буурдаг. Үйлдвэрлэлийн стандартыг үзэхэд эдгээр сайжруулалтууд нь материал хэмнэх хэмжээ нь 10,000 ширхэг аяга үйлдвэрлэх тутамд алдагдахаас зогсоох 23 пач цаасны хэмжээтэй эквивалент болж чаддаг.

Автомжуулсан үйлдвэрлэл дэх энерги хэмнэлт ба нөхцөл агаарын бохирдлыг бууруулах

Оюунлаг автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамууд нь оюунлаг цахилгаан хангамжийн болон илүү шинэ, үр ашгийг сайжруулсан хөдөлгүүрийн системийн тусламжтайгаар их хэмжээний энерги хэмнэдэг. АНУ-ын Эрчим хүчний яам 2023 онд тайлагнасан байдлаар ингэсэн орчин үеийн машин механизм нь сэргээгдэх тормозны технологи, илүү сайн дулаан зохицуулах системийг ашигласнаар энергийн хэрэглээг ойролцоогоор 25 хувиар бууруулж чаддаг. Гэхдээ үнэхээр ялгаруулдаг зүйл бол бодит цагт хяналт тавих чадвар юм. Эдгээр системүүд нь үйлдвэрлэгчдэд шууд өөрчлөлт оруулах боломжийг олгох бөгөөд энэ нь 10 мянган стакан үйлдвэрлэх тутамд нийт ялгаруулах хийг 18 орчим хувиар бууруулдаг. Мөн серво ашигладаг хэсгүүд зам хөтлөгч үедээ илүү их цахилгаан хэрэглэдэггүй тул ерөнхий үр ашгийг сайжруулахдаа томоохон давуу талтай.

Тэгш хандлагатай үйлдвэрлэлийн технологийн шинэчлэл

Нэг их тоног төхөөрөмжийн үйлдвэр нь хэвийн цаас ба байгалийн нөхцөлд задардаг цаасыг хооронд нь хөтлөх чадвартай хамгийн шинэ технологийг танилцуулсан. Өнгөрсөн жилийн тэдний тайланг харахад ийнхүү шилжихэд өмнөхтэй харьцуулахад ойролцоогоор 30 хувиар бага хугацаа зарцуулагдаж, компостлогдох материал руу шилжих үед материалын зардал 22 орчим хувиар буурсан байна. Энэ нь маш энгийн юм болой: машин механизмийг шууд тохируулах чадвар нь компанийн гарцын хэмжээг ихэд удаашруулахгүйгээр ногоон үйлдвэрлэлийн зорилгод нийцүүлэн ажиллах боломжийг олгоно.

Давхар шингээцийн сорилтуудыг даван туулах: Полиэтилен хучилт ба задрах чадварын асуудлууд

Цаасан аяганы пластик хальс ба дахин боловсруулаштай холбоотой нөлөө

Цаасан аягатай хамт ийнхүү PE давхаргатай байдаг нь ундаа зууралдахаас сэргийлдэг, гэсэн хэдий ч дахин боловсруулах үйл явцыг маш хүнд болгодог. Ихэнх хүмүүс зөгийнхөө дараа кофеоо шууд хогийн саванд хийдэг гэж боддог, тийм үү? Тэгвэл юу вэ гэвэл өнгөрсөн жил гарч ирсэн судалгаагаар 92% орчим хүмүүс цаасан аяга бүрэн дахин боловсруулдаг гэж бодож байгаа хэдий ч бодитоор нь дэлхийн 20%-аас бага дахин боловсруулах төвүүд л PE-ийн давхаргатай материалуудыг зөв боловсруулж чаддаг. Үүний шалтгаанаар пластик нь цаасан дээр наалдаж, тусгай тоног төхөөрөмжгүйгээр тусгаарлах нь маш хэцүү болдог. Хамгийн чухал нь: 2020 оны судалгаагаар дэлхийн дахин боловсруулах төвүүдийн зөвхөн ойролцоогоор 14% л ийм манайхан тусгаарлах технологитой хангадаг.

Биологийн задралын саад болон одоогийн дахин боловсруулах системийн хязгаарлалт

Хучилттай цаасан аягатай ажиллахад улсын масштабтай дахин боловсруулах систем гурван гол сорилттой тулгардаг:

• Материалын тусгаарлалт эрчим хүч их шаарддаг пульпжих процессыг шаардана
• Биологийн задралын хугацаа pE-ийн химийн тогтвортой байдлаас шалтгаалан 20 оны илүү хугацаанд сунгах боломжтой
• Бохирдлын эрсдэл аяга цаасны ардчилсан урсгалд орох үед нэмэгдэнэ

Сүүлийн судалгаагаар буруу ангилагдсан PE-ийн давхаргатай аягануудын 68% эцэст нь хогийн цэгцлэлтгүй газарт байрлах бөгөөд хүчилтөрөгч дутагдсан нөхцөлд цаасны биологийн задрал болон хуванцрын задрал хоёул бэрхшээлтэй болдог (Тэлэх чадвартай баглаа боодол, 2023).

Биологийн задрах материал болон практик дахь цэвэрлэх системийг тэнцвэржүүлэх

Полиэтилен задлах фермент ашиглах зэрэг шинэ арга замууд нь цаасан бүтээгдэхүүний пластик хальсыг доод талын жинхэнэ ширхэгт хохирол учруулахгүйгээр зайлуулахад их боломжийг харуулж байна. Эрдэмтэд өнгөрсөн жил лабораторийн орчинд туршилт хийх явцад олон ферментийн систем нь PE пластик буюу полиэтиленгийн ойролцоогоор 89 хувийг зургаа долоо хоногийн дотор задалсан гэж мэдээлсэн. Гэтэл энэ технологийг бодит ертөнцөд гаргахын тулд ийм материал агуулсан хог хаягийг хотууд яаж удирдах талаар бүхэлдээ шинэчлэх шаардлагатай болно. Скандинавийн зарим газар одоо байгаа биологийн задралын систем болон шинэ материал сэргээх төвүүдийн хослолыг туршиж байна. Тэдний туршилтын хөтөлбөр нь нэг удаагийн зуухны ойролцоогоор 73 хувийг ашиглаж болох биологийн задрах бүтээгдэхүүн болгон хувиргасан. Бүрэн бус ч гэсэн эдгээр анхны үр дүн нь бид өдөр тутмын амьдралдаа пластик хальстай цаасан бүтээгдэхүүнийг дахин боловсруулах талаарх бодолдоо ихээхэн өөрчлөлт оруулах боломжтойг харуулж байна.

Дэвшилтэт технологийн тусламжтайгаар экологийн хувьд нийцсэн материалд оруулсан шинэчлэл Цаасан аяга үйлдвэрлэх машинууд

Тэсвэртэй орлох боломжийн PLA-ийн давхарга болон биологийн задралын хучилт

Өнөөдрийн цаасан аяганы үйлдвэрлэлийн шугамууд ургамлын гаралтай полилактидийн (PLA) хучилтыг хэрэглэх боломжтой бөгөөд ийм хучилт нь үйлдвэрийн компостлогчид орвол ойролцоогоор 75-90 хоногт задрана. Энэ нь одоо хэрэглэж буй энгийн полиэтилен хучилтаас задрах хугацаагаар нь ойролцоогоор 90 хувиар хурдан юм. 2024 оны Солих Боломжит Материалын Тайлангаас гарсан судалгаагаар үзэхэд, эдгээр экозөөлтийн аягууд нь стандарт пластик хучилттай аягатай харьцуулахад дөрвөлжин түлшний хэрэглээг бараг гуравны хоёроор бууруулдаг. Зарим урьдчилан бодож ажиллаж буй үйлдвэрлэгчид одоо эдгээр алгиас хийсэн хучилтуудыг судалж эхэлсэн. Эдгээр шинэ материалыг хэрэглэх явцад энерги 35% бага зарцуулагддаг ч л нунтаг хэвийн хадгалалтын чадвараа хадгалж чаддаг тул бүтээгдэхүүний чанарыг алдалгүй илүү ногоё шийдэл хайж буй компаниудад татамжтай сонголт болдог.

Компостлогдох аяганы хучилтын хэрэглээний технологийн дэвшил

Хамгийн сүүлийн үеийн цаасан аяга үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмж нь ойролцоогоор 0.02 мм зузаан хальс хэрэглэх өндөр нарийвчлалтай шахагчийн технологийг ашигладаг. Энэ нь зарим үйлдвэрүүдэд одоог хүртэл ашиглагдаж буй хуучин арга замын харьцуулбал материал хаягдал гаргалтыг ойролцоогоор 18%-иар бууруулсан. Олон орчин үеийн машин одоо инфра улаан туяаны датчик бүхий хатаах туннельтэй ирдэг болсон. Эдгээр нь эдгээрийн процессийг ойролцоогоор 40%-иар хурдасгаж, үйлдвэрүүд нэг минутанд 120-оос дээш аяга гарган авч, хальсны чанарыг хадгалж чаддаг болсон. Өнгөрсөн жилийн Баглаа боодлын автоматжуулалтын тайлангийн мэдээгээр, үйлдвэрлэлийн шугамд сайжруулсан дулааны удирдлага хэрэгжүүлсэн компанийн энерги зардлыг бараг хагасаар бууруулсан гэж заасан. Өнөөгийн өрсөлдөх чадвартай байхыг хичээж буй үйлдвэрлэгчдийн эцсийн ашигт үзүүлэлтийг анхаарч үзвэл энэ логиктой харагддаг.

Машиний Нийцэл Дараагийн Үеийн Биологийн задралд ордог материалтай

Цаасан аяга үйлдвэрлэх машинуудын хамгийн шинэ загварууд нь энгийн материалтай ажиллах боломжтойгоос гадна нүүрстөрөгчийн ялгаралтыг ойролцоогоор 42%-иар бууруулдаг бамбукны ширхэгийн хольцууд зэрэг шинэ сонголтуудыг боловсруулах системтэй ирдэг бөгөөд мөн шувууны савлалтын шийдлүүдийг хэрэгжүүлэх боломж ч байдаг. Эдгээр машинууд модульлагдсан хэрэгслэлтэй тул ажиллуулагчид нэг төрлийн материалаас нөгөө рүү маш хурдан, зарим тохиолдолд зөвхөн хорин минутанд шилжих боломжтой. Энэ нь их хугацаа алдалгүй туршилтын биокомпозит материалаас жижиг партийг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Илүү мэдрэг ургамлын материалуудын хувьд даралт хяналттай хэлбэржүүлэх төхөөрөмжүүд нь боловсруулах үед гэмтэхээс хамгаалдаг. Зэрэгцээ эдгээр төхөөрөмжүүд нь үйлдвэрлэлийн янз бүрийн циклүүдэд чанарын хяналтыг хангахын тулд үйлдвэрлэгчдэд шаардлагатай ISO-ийн гэрчилгээт стандартын шаардлага, хуулбартаа дутахгүй байхыг хангаж байдаг.

Дугуй эдийн засгийг дэмжих: Тогтвортой дизайн ба Ухаалгаар нэгтгэсэн үйлдвэрлэл

Хоолны сав баглаа боодлын загварчлалд дугуй эдийн засгийн зарчим

Сүүлийн үеийн цаасан аяга үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмж нь компаниудад үйлдвэрлэлийн явцад л хувьсах эдийн засгийн санаачлалыг шууд нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Орчныг хамгаалах ачааллыг бууруулах асуудалд ирэхэд, ихэнх судалгаанууд үндэсний тогтвортой байдлын талаар одоогоор маш тодорхой зүйл рүү чиглүүлдэг. 2023 онд Sustainable Production and Consumption судартаас хэвлэгдсэн судалгаагаар үзэхэд, бүтээгдэхүүн хэр ногоон байхыг тодорхойлох 80% нь дизайнерүүд анх санаагаа цаасан дээр төсөөлж эхлэх үед шийдэгддэг. Энэ нь үйлдвэрлэгчид материал ашиглалтыг сайжруулах чадвартай, зах зээлд гарч ирж буй шинэ задран задрах боломжтой давхаргуудтай сайн ажиллах чадвартай машин тоног төхөөрөмжийг шаарддаг гэсэн үг юм. Хуучин загварын авч-үйлдвэрлэж-хаях арга барилд суурилсан системээс гарч, одоо үелэх экологийн талаар мэдэрч буй ертөнцөд өрсөлдөх чадвартай байхыг хүсч буй компанийн хувьд илүү ухаалгаар хандаж байна. Дугуй загварчлал гэдэг зүйл одоо л зүйрлэм болон хэлэгдэж байгаа үг биш, харин бүтээгдэхүүнийг хэрхэн үйлдвэрлэдэг, ашигладаг, эцэст нь дахин боловсруулдаг эсвэл аюулгүйгээр задардаг талаарх жинхэнэ өөрчлөлтийг илэрхийлж байна.

Хаагдсан циклт системүүд: Дахин боловсруулалт, дахин ашиглалт болон нөөцийн хамгаалалт

Одоогийн дэвшилтэт цаасан аяга үйлдвэрлэх системүүд одоо оюунлаг сенсорууд болон бодит цагт мониторингийг нэгтгэж, харьцуулахад уламжлалт арга барилтай харьцуулахад анхдагч материал алдагдлыг 18%-иар бууруулдаг. Автомжуулсан аяга хэлбэржүүлэх төхөөрөмжүүд болон дахин боловсруулах инфраструктурын хоорондын нийлмэл үйл ажиллагаа дараахь зүйлийг боломж болгодог:

• Үйлдвэрлэлд үүссэн х waste материалын 92%-ийг цуглуулан дахин ашиглах
• Хаагдсан циклт хөргөлтийн системийн тусламжтайгаар усны хэрэглээг 35%-иар бууруулах
  Урьдчилан бодож үзэж чаддаг ундааны компаниуд эдгээр системүүд нь бөглөгдсөн хангамжийн гажруудтай нийцүүлэн ажиллавал орлогын боломжийг 30%-иар нэмэгдүүлж чадна (Bain & Co.-ийн 2030 оны төсөөлөл).

Амьдралын мөчлөгийн үнэлгээ (LCA)-г нэгтгэх нь Цаасан аяга үйлдвэрлэх машин Үйл ажиллагаа

Ирээдүйг харан бодож үздэг үйлдвэрлэгчид одоо LCA программ хангамжийг шууд цаасан аяга үйлдвэрлэх машинуудын удирдлагын системд суулгаж, бодит цагт нүүрстөрөгчийн хийн хаягдалд хяналт тавих боломжийг олгодог. Энэхүү нэгтгэл нь ажиллуулагчдад дараахь зүйлийг хийх боломжийг олгоно:

1. PLA-аар будсан ба политетиленийн давхаргатай аягануудын энергийн хэрэглээг харьцуулах
2. CO₂ ялгаралтыг хамгийн бага байлгахын тулд үйлдвэрлэлийн параметрүүдийг тохируулах
3. Глобал тэгш хугацаат байдалын баталгаажуулалтад нийцсэн эсэхийг шалгана уу
   LCA өгөгдлийн цуглуулалтыг автомжуулах замаар орчин үеийн машин механизм хэрэглэснээр тайлангийн алдааг 67%-иар бууруулж, экологийн зориулалттай загварчлалын давталтыг хурдасгадаг (Худалдааны Сав Баглаа Боловсруулалтын Консорциум 2024).

Түгээмэл асуултууд

Цаасан аяга уу, пластик аяга уу ямар нь орчныг илүү бага бохирдуулагч вэ?
Пластик аяганы эсрэг цаасан аяга үйлдвэрлэлтийн явцад илүү бага хүлэмжийн хийг гаргадаг ч гэсэн модлог бүсийг цэвэрлэх, усны хэрэглээ зэрэг нийтлэг орчныг бохирдуулах нөлөө нь томоохон байж болно.

Цаасан аягыг дахин боловсруулахад юуний учраас хэцүү байдаг вэ?
Цаасан аягыг ихэвчлэн полиэтиленээр бүрсэн байдаг тул материалыг салгах тусгай арга технологийг шаарддаг тул дахин боловсруулахад хэцүү байдаг.

Аягын дотор болон гадна талын PLA-г PE-ээс илүү ямар давуу талтай вэ?
PLA нь задардаг материал бөгөөд хэвийн полиэтилен бүрхүүлтэй харьцуулахад маш хурдан задардаг, мөн илүү бага хэмжээний хурц түлш хэрэглэдэг тул илүү тэгш хугацаат сонголт юм.